L'effetto fotovoltaico è una caratteristica fisica dei materiali detti "semiconduttori", il più conosciuto dei quali è il silicio, usato anche nella produzione di componenti elettronici. Quando un raggio luminoso colpisce un sottile strato di tale materiale, i fotoni, le particelle di energia che compongono il raggio, trasferiscono la loro energia agli elettroni del materiale che immediatamente cominciano a muoversi in una direzione particolare, creando una corrente elettrica continua; a questa corrente, fatta passare per fili metallici molto sottili, possono essere aggiunte altre correnti fino a raggiungere la potenza necessaria all'uso specifico desiderato.




Un impianto fotovoltaico permette di trasformare l’energia derivata dalle radiazioni solari in energia elettrica a corrente continua grazie all’effetto fotovoltaico. Tale fenomeno si manifesta nei materiali detti “semiconduttori” il più conosciuto dei quali è il silicio. L'impianto e' composto principalmente da un insieme di moduli o pannelli fotovoltaici (che realizzano la conversione diretta della radiazione solare), uno o piu' inverter (gruppi di trasformazione della corrente continua in corrente alternata), quadri di campo, gruppi di misura, strutture di sostegno e altri componenti. Tali li impianti possono essere suddivisi in: impianti stand-alone (a isola) dotati di un sistema di accumulo dell'energia e quindi autosufficienti ma non incentivati dagli incentivi statali; impianti grid-connected (connessi alla rete) che scambiano l'energia con la rete elettrica e sovvenzionati dagli incentivi statali.

Quanta elettricità produce un impianto FOTOVOLTAICO?

Gli impianti solari fotovoltaici collegati alla rete hanno la particolarità di lavorare in regime di interscambio con la rete elettrica locale. In pratica, nelle ore di luce l’utenza consuma l’energia elettrica prodotta dal proprio impianto, mentre quando la luce non c’è o non è sufficiente, oppure se l’utenza richiede più energia di quella che l’impianto è in grado di fornire, sarà la rete elettrica che garantirà l’approvvigionamento dell’energia elettrica necessaria, fungendo da batteria di capacità infinita. Se succede che l’impianto solare produce più energia di quella richiesta dall’utenza, tale energia può essere immessa in rete. In questo caso si parla di "cessione delle eccedenze" all’azienda elettrica locale. Il passaggio tra queste diverse situazioni è completamente automatico.

Nella maggior parte dei casi la produzione elettrica annua di un impianto solare può essere stimata, con un margine d'errore inferiore al 10%, attraverso un breve calcolo che dipende da:

1. La radiazione solare annuale del luogo, che può essere valutata in tutto il mondo.

2. Un fattore di correzione calcolato sulla base dell'orientamento a sud (angolo di Azimut),dell'angolo d'inclinazione dell'impianto (angolo di Tilt), ed eventuali perdite per ombreggiamento

3. Le prestazioni tecniche dei moduli fotovoltaici e dell’inverter.


radiazione solare in Europa



L’impatto ecologico

La produzione di energia da fonte fotovoltaica ha un impatto sull'ambiente molto basso; la maggior parte di esso è dovuto alla fase di produzione, dove avviene consumo di energia ed uso di prodotti chimici. Per contro, durante il funzionamento l'impatto è totalmente nullo. Va inoltre considerato che la maggior parte delle aziende produttrici di componenti fotovoltaici è certificata, quindi impegnata a recuperare e riciclare tutti i propri effluenti sotto attento controllo. Al momento dello smantellamento finale dell'impianto, i materiali di base (alluminio, vetro,silicio, componenti elettronici) possono essere riciclati e riutilizzati. Si può quindi sostenere che la tecnologia fotovoltaica è indubbiamente una delle più ecologiche tra quelle capaci di produrre energia elettrica, anche considerando l’intero ciclo di vita dei componenti. Per fare un esempio un impianto da 6 kw installato in Liguria permette di evitare circa: